Влияние температуры равноканального углового прессования на формирование мелкозернистой структуры в сплаве Al-3 %Cu

О.Ш. Ситдиков, Е.В. Автократова, Р.Р. Загитов, М.В. Маркушев показать трудоустройства и электронную почту
Получена 16 июля 2021; Принята 12 августа 2021;
Цитирование: О.Ш. Ситдиков, Е.В. Автократова, Р.Р. Загитов, М.В. Маркушев. Влияние температуры равноканального углового прессования на формирование мелкозернистой структуры в сплаве Al-3 %Cu. Письма о материалах. 2021. Т.11. №3. С.332-337
BibTex   https://doi.org/10.22226/2410-3535-2021-3-332-337
Исследовано влияние температуры равноканального углового прессования в интервале от 0.45 до 0.75Тпл на процессы измельчения зерен в сплаве Al-3%Cu. Повышение температуры приводило к увеличению среднего размера новых зерен, снижению среднего угла разориентировки межкристаллитных границ и смещало формирование мелкозернистой структуры в область более высоких степеней деформации.Исследовано влияние температуры равноканального углового прессования (РКУП) на изменение структуры в модельном сплаве Al-3 %Cu. РКУП литого сплава в предварительно перестаренном состоянии с исходным размером зерен 200 – 400 мкм проводили по маршруту А в изотермических условиях в интервале температур 150 – 400°С (0.45 – 0.75 Тпл) до эффективных степеней деформации 8 –12. РКУП при 150°С приводило к значительному измельчению зеренной структуры сплава. Новые мелкие зерна преимущественно формировались в результате фрагментации исходных зерен при развитии взаимно пересекающихся деформационных полос / полос микросдвига, которые первоначально имели среднеугловую разориентировку (от 5 до 15°). Количество полос и разориентировка их границ постепенно увеличивались в процессе деформации, приводя к образованию кристаллитов, окруженных высокоугловыми границами в соответствии с механизмом непрерывной динамической рекристаллизации. После 8 проходов РКУП в материале формировалась частично рекристаллизованная структура, содержащая области (ультра)мелких зерен с размером около 1.2 мкм и области фрагментированной структуры. Средний угол разориентировки в такой структуре составил 23.2° при доле высокоугловых границ около 50 %. Частицы Θ (Al2Cu) — фазы, присутствующие в материале, сдерживали протекание динамического и статического возврата и рост зерен при повышенной температуре РКУП и стабилизировали формирующуюся структуру. Повышение температуры РКУП до 400°С смещало формирование мелкозернистой структуры в область более высоких степеней деформации и приводило к увеличению среднего размера новых зерен до 15 мкм, снижению доли высокоугловых границ до 30 % и среднего угла разориентировки межкристаллитных границ до 16.2°. Основными причинами подавления процессов формирования мелкозернистой структуры при повышении температуры РКУП являлись развитие более однородной деформации на начальных стадиях обработки и постепенное растворение частиц Θ-фазы, стабилизирующих структуру сплава.